新能源高壓連接器的案例
新能源高壓連接器結構解析及應用
新能源汽車發展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，單純從連接器本身的角度來說，連接器有很多的分類類型：比如從形狀上分有 圓形的、矩形的等，從頻率來說也有高頻和低頻等，不同的行業也會有所不同，我們今天不展開敘述，只針對新能源汽車的高壓連接器做點分享；
我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，這其中根據線束連接方式不同，我們將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；
一種是插合式連接；
螺栓連接是我們在整車上經常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區域越發平臺化，越來越合理的車內空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經常看見類似產品，當然現在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發結合售后等要求；
相比之下, 插合連接器通過聯接兩個端子外殼來保證電氣連接的安全, 從而提供與該線束的連接。
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新能源汽車發展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，單純從連接器本身的角度來說，連接器有很多的分類類型：比如從形狀上分有 圓形的、矩形的等，從頻率來說也有高頻和低頻等，不同的行業也會有所不同，我們今天不展開敘述，只針對新能源汽車的高壓連接器做點分享；
我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，這其中根據線束連接方式不同，我們將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；
一種是插合式連接；
螺栓連接是我們在整車上經常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區域越發平臺化，越來越合理的車內空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經常看見類似產品，當然現在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發結合售后等要求；
相比之下, 插合連接器通過聯接兩個端子外殼來保證電氣連接的安全, 從而提供與該線束的連接。
展開 【汽車知識】新能源汽車高壓連接器技術、設計及趨勢
近年來，由于受到全球經濟波動的影響，北美、歐洲和日本連接器市場增長緩慢，而以中國為代表的新興市場呈現持續增長勢頭，成為推動全球連接器市場增長的主要動力。為此，全球知名連接器企業紛紛把生產基地轉移到國內，包括TE Connectivity、Molex、Delphi等持續在國內投資建廠，中國已經成為全球最大的連接器生產基地，尤其在政府的政策推動激勵下，我國新能源汽車行業穩健發展帶動了汽車連接器的持續發展。我國連接器經過了多年的技術積累，無論在設計能力還是自動化生產能力上已經滿足了新能源汽車高壓連接器所要求的技術水平。在下游廠商國產化和技術能力足夠滿足的前提下，國內廠商已經占領了新能源汽車高壓連接器的至高點，比如四川永貴、中航光電、巴斯巴等知名企業。希望在這個新的領域實現彎道超車，有機會打破外商在傳統汽車連接器的壟斷地位。
1 高壓連接器技術分析
1.1 高壓連接器在整車系統中的應用
新能源汽車用連接器是連接器大類中的一種，是近幾年隨著國家新能源汽車的發展，逐漸從傳統高壓大電流和傳統低壓汽車連接器中分離出來的一類連接器。相較于傳統高壓大電流連接器，新能源汽車用連接器的使用工況更復雜多變，對連接器的可靠性要求更高；相較于傳統低壓汽車連接器，由于電壓等級的提高（目前主流系統的電壓均高于300V DC），增加了人體受到電擊傷害的風險，對連接器的安全性要求更高；所以對產品的絕緣、防護要求等比傳統低壓插件均有所提高。
新能源汽車用連接器的作用主要是保證整車高壓互聯系統，即在內部電路被阻斷或孤立不通處架起橋梁從而使電流流通。新能源車用連接器的組成一般可分為：外殼、密封件等輔助結構，絕緣件，導電接觸對三部分組成。
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新能源汽車發展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，單純從連接器本身的角度來說，連接器有很多的分類類型：比如從形狀上分有 圓形的、矩形的等，從頻率來說也有高頻和低頻等，不同的行業也會有所不同，我們今天不展開敘述，只針對新能源汽車的高壓連接器做點分享；
我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，這其中根據線束連接方式不同，我們將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；
一種是插合式連接；
螺栓連接是我們在整車上經常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區域越發平臺化，越來越合理的車內空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經常看見類似產品，當然現在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發結合售后等要求；
相比之下, 插合連接器通過聯接兩個端子外殼來保證電氣連接的安全, 從而提供與該線束的連接。
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新能源高壓連接器結構解析及應用
新能源汽車發展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，單純從連接器本身的角度來說，連接器有很多的分類類型：比如從形狀上分有 圓形的、矩形的等，從頻率來說也有高頻和低頻等，不同的行業也會有所不同，我們今天不展開敘述，只針對新能源汽車的高壓連接器做點分享；
我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，這其中根據線束連接方式不同，我們將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；
一種是插合式連接；
螺栓連接是我們在整車上經常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區域越發平臺化，越來越合理的車內空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經常看見類似產品，當然現在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發結合售后等要求；
相比之下, 插合連接器通過聯接兩個端子外殼來保證電氣連接的安全, 從而提供與該線束的連接。
展開 新能源汽車高壓連接器概述及測試驗證
無論是純電動、混合、燃料電池汽車，都需有一套完整的高壓連接系統，這個系統中，往往都應用大量的高壓連接器，這一點與傳統汽車有著明顯的區別。高壓系統工作時放電電流有可能達到數幾十安，甚至高達數百安。
但是在新能源電動汽車發展初期，高壓連接器并沒有得到整車企業的足夠重視，認為高壓連接與傳統低壓線連接類似，重心在“三電”（電驅、電池、電控）上面，但隨著時間的推移，大家發現高壓連接系統比較容易發生問題，且一旦發生問題，后果都比較嚴重，輕則過熱，嚴重時容易發生高溫或燃燒事件。
本研究圍繞高壓連接器的發展歷程展開，分析中國電動汽車用高壓連接器的標準體系、測試方法，針對產品使用過程中的性能指標，搭建高壓連接器測試系統，開展高壓連接器的物理連接、電氣性能等方面的測試，為產品的不斷改進提供了支撐。
01
高壓連接器的發展歷程
電動汽車高壓連接器的發展與電動汽車的發展是同步進行的，從連接器角度來說，國內電動汽車連接器發展經歷以下幾代。
1）第1代高壓連接器（圖1），2008年左右開始，主要是由當時工業連接器改款而來。這代產品的特點，以金屬連殼體為主，無高壓互鎖功能，防誤插入（防呆）效果較差。比較有代表性產品有安費諾HV系列的金屬連接器，后來市場上很多款連接器是基于這種類型產品延伸擴展出來的。
2）第2代高壓連接器（圖2），在第1代的基礎上增加了高壓互鎖功能，連接器的外殼也逐漸由金屬變為塑料。
3）第3代高壓連接器（圖3），塑料+屏蔽功能+高壓互鎖的高壓連接器。
展開 新能源供應鏈高壓線束值得關注
市場格局：高壓線束定價高毛利高但規模小、多方參與
目前由于新能源汽車市場集中度還不高，相比與傳統車產量小，規模效應不明顯，但定價較高，毛利率遠高于低壓線束，并且高壓線束工序簡單了許多，所以造成了線束廠、線纜廠以及連接器廠都在進行線束組裝的生產，會打包供應給整車廠。
一方面從外資廠來看，主要是由傳統低壓線束廠及連接器供應商擴展而來，如住電、矢崎、德爾福、泰科、安費諾等，優勢在于產品質量高、制成穩定，但價格較高。
另一方面從國內廠來看，有從低壓線束延伸到高壓線束來的如昆山滬光、天海集團，長期從事線束制造，產線管控優于連接器產商，且規模大；其他大多往往是根據整車廠需要進而提供連接器加線束的全套高壓系統解決方案，如中航光電、力達、康尼、永貴、得潤電子、巴斯巴、八達光電等，由于掌握了核心連接器產品，能夠應對小批量線束的生產，在線束總成的價格和毛利上較有優勢；并且與國內整車廠聯系緊密，依托國內新能源車的快速發展而搶占市場。
2.3 高壓連接器純增量市場、國內供應商搶占新能源車市場
連接器分類：按照連接的對象可分為線對線、線對板、板對板連接器。
新能源汽車高壓連接器則是應用在新能源汽車600伏高壓架構上，連接動力電池及各種高壓零部件的電力與信號網絡，具有較高的安全防護等級、高耐溫、大載流、低功耗、抗油脂、且體積小、輕量化等特點。
展開 新能源汽車用高壓連接器標準LV215（中文版）
12.新能源汽車之動力電池（鋰電）技術資料大全
13.新能源汽車培訓視頻教程
14.精華！汽車高壓電線束壓接標準(共14頁)
15.新能源動力電池包BMS線束設計3D數模
16.
動力電池系統高壓線束設計規范
17.汽車線束設計3D模型數據（整車線束）
18.CATIA線束常用電氣零件庫
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2、108頁PPT，純電動汽車整車控制策略
展開 車載高壓連接器模塊化設計思路
可能失敗的是：
在系統操作過程中未經授權分離電纜連接器，
由于機械疲勞、漏水問題或泄漏電流而失去絕緣，
在分離連接的情況下接觸高壓元件
因此，車輛安全監控系統包括絕緣監視器和所有可移動大功率部件之間的先導信號線（HVIL線）。絕緣監測儀持續測量和評估高壓相位與系統接地之間的電阻。在新的條件下，單獨的系統組件通常具有超過100Mohm的絕緣水平。這個值可以隨著連接器內部溫度和濕度的增加而降低到幾個k歐姆。所提出的高壓連接器不需要在高壓相位之間進行泄漏電流檢測，因為每個高壓路徑都位于自己的腔內。在所述連接器中不能發生相到相短路或泄漏問題。這對車輛安全理念做出了強有力的貢獻。
在先導接觸的幫助下，監控系統可以檢測到連接器的任何未經授權的脫離以便防止有人試圖在系統運行時分離電纜連接器，這一點尤為重要。在操作過程中打開連接器會導致電弧，從而對生命和材料造成危險。先導連接器包括公端和母端信號觸點。導頻觸點的斷開向監控系統表明連接器是打開的。重要的是，導頻觸點的斷開發生在主高功率觸點仍然連接的情況下，導頻觸點與主觸點之間的斷開時間足夠長，以便功率電路放電。因此，該系統配備了搖臂，將分離時間延長到3至5s以上。完整的剝離過程如圖所示。第2章11節。
注：小編理解，作者想表達，每個PIN是單獨設計的，彼此不存在關聯，同時整體采用了共用零件的集成思路，所以絕緣會比較可靠；
4
絕緣強度
高壓連接器通常是根據成本、載流量、尺寸、IP類和安全功能等標準選擇的。在具有高標稱工作電壓或高電壓的系統中，絕緣中斷的風險在會上升。
展開 新能源車型與燃油車有什么區別？全面解析新能源汽車高壓線束設計要點
3.制動系統差異
燃油車上采用發動機和真空泵組合來提供真空助力的制動模塊，但由于電動車沒有發電機和啟動機，也就沒了真空來源，因此，電動汽車的制動系統由電動真空泵給真空制動助力器提供助力。
4.能量供給系統差異
燃油車上所有紛繁復雜，做機械運動的電氣部件，其能量源均來自于燃料(汽油)。燃燒產生的化學能除了轉換為機械能外，同時還轉換為電能，為其他車載用電器(安全系統、信息娛樂系統等)提供能量。
電動汽車的動力源則“省去”燃燒燃料環節，直接使用電動汽車的重要部件——動力電池作為電動機的能量源。
純電動汽車沒有燃油箱(在混動車型上仍保留燃油箱)，但動力電池的體積及其重量都比油箱裝滿后重很多，油箱雖然可以根據底盤的空間設計成多種形狀，但總體來說是一體不可分開的。而動力電池則可以分來安放，充分利用座椅、車底、后備箱等空間，對能量存儲的空間利用率有了極大的提高。
以上這些新增的高壓部件(高電壓電池、逆變器、空調壓縮機、三相發電機和電動機等)都需要高壓線束為其提供能量和型號傳輸。當然，這里提到的高壓線束和日常生活中的高壓電網輸送電纜并不相同，僅相對于燃油車的低壓系統而言。
新能源汽車高壓線束設計要點解析
新能源汽車高壓線束是高壓電氣系統的關鍵組件， 為新能源汽車的可靠運行和安全提供了保障。它承載著電動、 混動汽車內部及外部線束連接， 通過配電盒進行電源分配， 高效優質地傳輸電能， 屏蔽外界信號干擾等功能， 是新能源汽車高壓系統的神經網絡， 連接所有的高壓電子零部件， 傳遞電力與數據， 對新能源汽車極為重要。
展開 
新能源領域電連接器冷熱沖擊CAE仿真分析初探
隨著新能源汽車的崛起，電連接、馬達等核心部件的連接器也在迅猛發展，2025年市場規模預計達數百億元，同比增長率超20%；區別于傳統的3C行業連接器，新能源領域的連接器一般都是含銅排或者鋁排的塑膠零部件，塑膠材料以PA6/PA66/ PBT/PPA/PPS為主，一般含30%左右的玻纖材料，由于工作環境比較惡劣，隨著應用經驗的積累，現在此類零部件開發過程的大都要進行冷熱沖擊試驗，從-40°到150°不等，循環次數50+，一般在200次左右，這對產品的設計、材料的選型、塑膠注塑工藝等的開發提出了更高的要求。
因為塑膠材料和銅/鋁的熱膨脹系數差異較大，比如PA6兩者的差異最大能到10倍左右，PPS略好在1.5-3倍，如果基體材料不添加玻璃纖維或者彈性體及增韌劑做改性，冷熱沖擊試驗的過程，塑膠有開裂風險；
如何有效的預測此類產品是否會在冷熱沖擊過程中有開裂風險是目前行業的一大痛點，傳統的開發過程，需要在樣件階段進行冷熱沖擊物理試驗，如果試驗開裂，結構變更、模具變更、材料變更等周期長，成本高，如果在開發前期，通過CAE仿真的對產品結構、注塑工藝、材料選型等進行仿真計算，精確的預測開裂風險，可以有效的降低產品后期的變更風險，節省成本并縮短開發周期。
筆者在新能源電連接器領域深耕10年+，此領域CAE仿真分析的方法和過程經過多次迭代，基于最新的仿真分析方法，分析過程主要考慮的因素有：
a. 不同材料之間的接觸界面,
b. 注塑后塑膠收縮的殘余應力、
c. 注塑后玻纖分布、
d. 注塑后熔接線
e.
展開 新能源用塑料連接器內部塑膠芯仿真
此仿真為分析一新能源用塑料連接器內部塑膠芯，此膠芯內部裝入PIN針，外部與外塑膠殼對配。
故其使用過程中有如下各項載荷情況：
1.塑膠芯內部裝PIN針，工況一
2.塑膠芯外部裝卡爪，工況二
3.塑膠芯的內部PIN針的保持力，工況三
4.塑膠芯的外部卡爪的保持力，工況四
塑膠芯的材料為PA66+25GF。
工況一：應力達190Mpa，超標，需改善；
工況二：應力達206Mpa，超標，需改善
發現原始設計不能夠滿足要求后，優化結構，對優化后結構重新進行分析。
內部卡爪仿真：
工況一：應力達166Mpa，滿足要求。
工況三：應力達181Mpa時，插入力7N，保持力達770N，滿足要求。
外部卡爪仿真：
工況二：應力達161Mpa，滿足要求。
工況四：插入力45N,無外部屏蔽彈片時，應力達174Mpa時，保持力達306N，滿足要求。
故可知，優化后的設計滿足各種要求。
展開 大電流金屬連接器在新能源汽車領域應用分析
對于金屬連接器，我們經常會看見在一些通訊、醫療等高頻電子行業看見用于信號傳遞；當然工業上、軌道交通等行業也用了大量的金屬連接器；我最早的接觸也是源于工業的金屬連接器,金屬連接器按照形狀可以分為 圓形、矩形；按照頻率可以分為高頻和低頻；
當然本文主要看電動汽車行業上金屬大電流連接器的應用，目前國內在主流的市場（乘用車市場）選擇更多的傾向于塑料的連接器，因其產品重量輕，成本較低等綜合因素，其實往后兩年成本會是決定性因素，但是不是意味金屬連接器就沒有任何市場，當然不是；金屬連接器在大電流（個人認為300安培以上）
的傳導上與塑料相比有四個非常卓越的優點：
優秀的屏蔽性能
良好的散熱能力
較強的耐環境性能
安裝界面尺寸更小（同等級塑料產品）
優秀的屏蔽性能
隨著新能源汽車的發展，越來越復雜越來越多的電氣功能的堆積，整車的屏蔽性能要求也越來越高，對于高壓系統而言，線束的布置基本上可以設計合理，而高壓線束的電纜本身的屏蔽層的覆蓋率也已經普遍可以超過85%，對于這個系統的連接點的高壓連接器，其屏蔽性能的好壞就非常的重要，如果說屏蔽是一個由面到點的考量，那么高壓連接器的屏蔽性能就是這個非常重要的點；
對于塑料級的連接器，我們通常會采用金屬屏蔽罩的方式進行360°的連續屏蔽傳導（上篇文章中有詳細聊過屏蔽罩的設計及材料等內容）；而對于金屬連接器而言，其通過自身的本體就可以進行直接傳導，而且風險更低，屏蔽電阻也會更小；按照大眾體系的標準要求，在整個產品的生命周期內，屏蔽連接的接觸電阻＜10mΩ，現在行業內，大家普遍的要求＜5mΩ；個人認為目前塑料連接器的屏蔽罩本身的屏蔽性能已經做的非常好了，更多的是要考慮在極端情況下的影響，以及是否還能保證屏蔽的連續性；
散熱能力
大電流的連接器傳導
展開 高壓連接器之低壓連接器
大家好，本期將為大家介紹一類名字很特別的高壓連接器——低壓連接器。那么這是一類什么樣的連接器呢？就讓小編我帶領大家進入今天的文章來了解下吧。
車用連接器分為數據連接器和高壓連接器2大類，高壓連接器板塊里面有一塊大家可能還不太熟悉的低壓連接器板塊，所謂低壓連接器相較于數據連接器的話，電壓還是高出許多的，只是不像高壓連接器那樣可以承載1000V直流。大家可以參考下圖的羅森伯格低壓連接器的規格和示意圖：
從圖中不難發現，低壓連接器的外形和大家所熟知的數據連接器和高壓連接器較為不同，低壓連接器作為一款較為小眾的連接器產品，可能還不像數據連接器和高壓連接器那樣被大家所熟知。
在這里我先簡單介紹一下什么是數據連接器和高壓連接器：
數據連接器主要用于數據傳輸，例如GPS信號傳輸，FM廣播信號傳輸，藍牙信號傳輸，WiFi信號傳輸，攝像頭信號傳輸，倒車雷達信號傳輸，激光雷達信號傳輸，智能儀表盤信號傳輸，娛樂主機信號傳輸，以太網信號傳輸，以及各類信號傳輸等。
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